Hayvanlarda gaz alış verişini sağlayan başlıca dört çeşit solunum organı vardır.
DERİ SOLUNUMU
Omurgasız hayvanlardan toprak solucanında, bazı yuvarlak solucanlarda, omurgalılardan kurbağa ve semenderlerde deri solunumu görülür. Difüzyonla dışarıdan alınan oksijen yine difüzyonla veya kan yolu ile tüm doku hücrelerine kadar iletilir. Solunum sonucu oluşan karbondioksit yine aynı yolla dışarı atılır.
Toprak solucanında; deriden difüzyonla alınan oksijen oradan kılcal damarlara geçer. ıç doku hücrelerine kadar kılcal damarlarla taşınır.
Deri solunumunun yapılabilmesi için solunum yüzeyinin nemli olması gerekir. Bu nedenle kurbağa ve toprak solucanı gibi deri solunumu yapan canlılar suda veya nemli yerlerde yaşamak zorundadır.
TRAKE SOLUNUMU
Eklem bacaklılardan böceklerde ve çok ayaklılarda görülür. Bu hayvanlarda karnın altında her bölmede stigma adı verilen bir çift delik bulunur. Stigmalar vücudun içine doğru dallanmış bir boru sistemi ile bağlantılıdır. Bu sisteme trake sistemi denir.
Trake borularının etrafı kitin tabakası ile örtülüdür. Bu sayede boruların ezilmesi engellenerek, sürekli açık kalmaları sağlanmış olur. Trake sisteminde borucuklar dokulara hatta hücrelere kadar oksijen taşır. Bu borucukların sonlandığı kısımlara trakeol denir ve içleri sıvı ile doludur. Bu sıvı, oksijen ve karbondioksitin değiştirilmesini sağlar. Artık olarak gelen karbondioksit yine bu borucuklardan dışarı verilir. Trakelere bağlı olan hava keseleri de bir körük gibi görev yaparak hava girişi çıkışını kolaylaştırır.
Solunum gazlarının stigmadan alışverişi böceğin, vücudunu hareket ettirmesiyle sağlanır. Stigmalardan giren hava böceğin karın hareketleriyle, dallanan trake kolları vasıtasıyla doku hücrelerine kadar ulaşır. Doku hücreleri ile hava arasındaki gaz değişimi trakeollerden yapılır.
Bu canlılarda solunum gazları, kanla taşınmaz. Böceklerde kan, besinlerin dağıtılmasında ve artık ürünlerin (amonyak gibi) hücrelerden uzaklaştırılmasında görev yapar.
Kısa Bilgi; Örümceklerde ve akreplerde solunum; kitapsı trake denilen yapılarla sağlanır. Bu solunum organı, derinin altında, birbirine paralel dizilmiş çok sayıda yapraktan oluşur. Kitapsı akciğer de denilen bu yapılar, stigmalarla dışarı açılır.
SOLUNGAÇ SOLUNUMU
Suda yaşayan canlılar solungaçları sayesinde, sudaki erimiş oksijeni kullanabilirler. Solungaçlar iplik şeklinde olup içinde bol miktarda kılcal damar bulunur.
Solungaç solunumu suda yaşayan yumuşakçalarda, eklem bacaklıların kabuklular sınıfında, derisi dikenlilerde, ilkel kordalılarda, balıklarda ve kurbağa larvalarında görülür.
Bazı omurgasız hayvanlarda ve semender larvalarında bulunan solungaçlar, vücut dışına doğru genişleyerek püskül şeklini almıştır (dış solungaç).
Balıklarda ise, derinin hemen altında geniş yüzeyler oluşturmuştur (iç solungaç). Solungaçlarda vücut derinliğine doğru dallanma görülmez. Çünkü su kaybı problemi yoktur.
Sudaki erimiş oksijen oranı, havanın oksijen oranına, göre çok düşük (% 3 – 7) olduğu için, solungaçlardan suyun sürekli olarak geçirilmesi gerekir. Balıkların solungaçlarında, solungaç yaprakları ve bunları saran kılcal damarlar solunum yüzeyini genişletir.
Ayrıca, suyun akış yönü ile kanın akış yönü birbirine zıttır. Bu sayede solungaç kılcallarının yüzeyinden daha fazla solunum gazının değişmesi sağlanır.
AKCİĞER SOLUNUMU
Omurgalılardan kurbağalar, sürüngenler, kuşlar ve memelilerde akciğer solunumu görülür. Akciğerler vücut içerisine gömülü olduklarından daima nemlidir. Akciğerlerde solunum yüzeylerini artıran bölmeler bulunur. Bu bölmeler memelilerden kurbağalara doğru azalır.
Memelilerde akciğerler çok fazla bölmelere ayrılmış olup, alveol denilen hava keseleri ile doludur. Alveoller solunum yüzeylerini genişletir. Gaz değişimi alveollerin dışını saran kılcal damarlar ile alveoller arasında, difüzyonla yapılır.
Kuşlardaki akciğerlerde, memelilerden farklı olarak akciğerlere bağlı karın, boyun ve kanatlarda hava keseleri vardır. Bu hava keseleri sayesinde, hava akciğerlerden iki kez geçirilir. Böylece solunumla alınan havanın oksijeninden daha çok yararlanılmış olur.
Hava keselerine alınan havanın akış yönü ile kılcal damarlardaki kanın akış yönü birbirine terstir. Bu sayede kuşlar, oksijenin az olduğu yükseklerde oksijen ihtiyaçlarını karşılayabilirler.
Önemli Bilgi; Canlılarda solunum gazlarının alış verişini sağlayan, farklı solunum organları bulunsa da bu organların hepsinde ortak bazı özellikler vardır:
- Solunum yapılarının duvarları, gaz giriş çıkışını kolaylaştıracak biçimde ince bir yapıya sahiptir.
- Solunum yapılarındaki katlanmalar, yüzey genişlemesine, dolayısıyla difüzyon hızının artmasına yardımcı olur. Örneğin akciğerlerdeki alveollerin toplam yüzeyi yaklaşık 90 m2 dir.
- Solunum gazlarının giriş çıkışının olduğu yerlerdeki yüzeyler nemlidir.
Kurbağalarda ve akciğerli balıklarda (dipnösti) iki solunum organı bulunur. Akciğerli balıklarda, solungaçların yanı sıra, yutağa bağlı hava kesecikleri vardır. Balık su yüzüne çıktığında bu keseler hava ile dolar. Hava keseleri havanın serbest oksijeninden yararlanır.
Bu balıklar kurak bölgelerde yaşadıklarından, nehirdeki sular çekildiğinde, kendilerine çamurdan bir kılıf yaparlar ve içindeki oksijeni kullanarak dört yıl kadar yaşayabilirler.
Kurbağalarda ise ergin dönemde hem akciğer hem de deri solunumu aktif olarak görev yapar.